天線(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的作用

肖良勇
　　無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是指按照一定的準(zhǔn)則對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的調(diào)整，使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行更加可靠經(jīng)濟(jì)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)良及無(wú)線(xiàn)資源利用率較高，是對(duì)用戶(hù)及運(yùn)營(yíng)商都是十分重要的。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量 ITU-T 建議E·800對(duì)服務(wù)的質(zhì)量劃分為六項(xiàng)。



而在六項(xiàng)服務(wù)中與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化有關(guān)的服務(wù)能力有三項(xiàng)。


　�、艠I(yè)務(wù)接入能力。即在用戶(hù)請(qǐng)求時(shí)在一定的容量限制和其他既定條件內(nèi)，得到業(yè)務(wù)的能力，在移動(dòng)通信中該項(xiàng)性能可看作呼損問(wèn)題。



　　⑵業(yè)務(wù)保持能力。即在一經(jīng)接通后就能在既定的時(shí)間及條件下，保持通信的能力，通常又稱(chēng)掉話(huà)問(wèn)題。



　　⑶業(yè)務(wù)完善能力。即在通信中保證通話(huà)質(zhì)量、防止干擾的問(wèn)題。



按照前面所說(shuō)到的服務(wù)能力要求可歸結(jié)出網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的主要內(nèi)容為：



　　⑴力爭(zhēng)做到網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫隙覆蓋至少達(dá)到90%，覆蓋區(qū)無(wú)盲區(qū)，同時(shí)保證照射區(qū)內(nèi)達(dá)到最低接收電平；



　�、茻o(wú)線(xiàn)資源的合理配置，提高頻率的復(fù)用系數(shù)，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的容量；



　　⑶減少干擾，降低掉話(huà)率，提高切換成功率。



　　上述三項(xiàng)內(nèi)容集中起來(lái)就是網(wǎng)絡(luò)容量及網(wǎng)絡(luò)覆蓋兩個(gè)方面問(wèn)題。這些都與基站天線(xiàn)參數(shù)的正確選擇與調(diào)整密切相關(guān)。



下面我們具體分析一下天線(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的作用。



　　⑴我們都很熟悉在移動(dòng)通信中由于多徑傳輸使信號(hào)產(chǎn)生快衰落，衰落電平變化幅度可達(dá)30dB，每秒鐘近20次，這顯然是嚴(yán)重的干擾。目前解決多徑干涉引起的快衰落主要依靠天線(xiàn)的空間分集與極化分集，當(dāng)然第三代移動(dòng)通信中利用Rake接收機(jī)技術(shù)及智能天線(xiàn)可以更有效地解決多徑傳輸引起的信號(hào)快衰落效應(yīng)。



　�、茷榱诉_(dá)到無(wú)縫隙覆蓋，正確選擇基站天線(xiàn)參數(shù)是十分重要的。目前對(duì)三扇區(qū)在話(huà)務(wù)量密集地區(qū)通常選用水平方向圖，半功率波束寬度為65度的雙極化定向天線(xiàn)。由于基站間距離大約在300米～500米，此時(shí)天線(xiàn)的俯仰角(波束傾角)：(式中是波束傾角，h為基站天線(xiàn)高度，r為站間距離)，可由此式算出，大約在10度～19度之間；對(duì)于話(huà)務(wù)量中密集區(qū)，基站間距離大于500米，此時(shí)大約在6度～16度之間；對(duì)于低話(huà)務(wù)量區(qū)，由于基站間距離可能更大一些，大約在3度～9度之間；對(duì)于話(huà)務(wù)量不大，主要考慮覆蓋面積大的要求，此時(shí)基站間距大，則可用全向內(nèi)置電下傾的天線(xiàn)。



　　為了減少照射區(qū)內(nèi)由于建筑物而產(chǎn)生的阻抗效應(yīng)，還需對(duì)天線(xiàn)架設(shè)高度進(jìn)行調(diào)整，這樣才能保證照射區(qū)內(nèi)滿(mǎn)足最低照射電平要求。



　　⑶對(duì)高話(huà)務(wù)量區(qū)也可通過(guò)調(diào)整基站天線(xiàn)的俯仰角改善照射區(qū)的范圍，使基站的業(yè)務(wù)接入能力加大；而對(duì)低話(huà)務(wù)量區(qū)也可通過(guò)調(diào)整基站天線(xiàn)的俯仰角加大照射區(qū)范圍，吸入更多的話(huà)務(wù)量，這樣可以使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的容量擴(kuò)大，通話(huà)質(zhì)量提高。



　�、壤�用賦形天線(xiàn)(上旁瓣抑制、下旁瓣零值填充)，可以降低其它基站帶來(lái)的干擾及徹底解決塔下“黑”的問(wèn)題。



　　由此可看出天線(xiàn)雖然在整個(gè)天線(xiàn)組網(wǎng)中僅占經(jīng)費(fèi)比例的1%～2%，但它在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及維護(hù)工作中所占的工作量幾乎是50%～60%�？梢哉f(shuō)如果沒(méi)有好的天線(xiàn)，就不會(huì)有好的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，更不會(huì)有高質(zhì)量的無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信服務(wù)。


　　一般說(shuō)來(lái)有幾種天線(xiàn)可以完成這種優(yōu)化功能。



1、遙控電調(diào)電下傾天線(xiàn)



　　前面我們已經(jīng)介紹了在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中需要不斷地調(diào)整天線(xiàn)的俯仰角。目前實(shí)現(xiàn)天線(xiàn)俯仰角的方法主要有兩種：⑴機(jī)械下傾；⑵電下傾。



　　當(dāng)下傾角度達(dá)到10度時(shí)，水平方向圖嚴(yán)重變形，必然產(chǎn)生越區(qū)覆蓋；而電下傾時(shí)，水平方向圖基本保持不變。由此可看出采用機(jī)械下傾天線(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中所存在的問(wèn)題，也可看出用電下傾天線(xiàn)在性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于機(jī)械下傾天線(xiàn)。此種天線(xiàn)的特點(diǎn)是：⑴可控波束下調(diào)下傾角動(dòng)態(tài)范圍為2度～13度(大于進(jìn)口指標(biāo))；⑵波束下傾天線(xiàn)增益變化僅±0.5dB ( 優(yōu)于進(jìn)口指標(biāo))；⑶具有下旁瓣零值填充的特性(優(yōu)于進(jìn)口指標(biāo))；⑷不降低無(wú)源天線(xiàn)原有的可靠性(優(yōu)于進(jìn)口指標(biāo))。



2、公路雙向天線(xiàn)



　　使一根天線(xiàn)在不增加主站設(shè)備及載頻條件下，替代原來(lái)的兩個(gè)扇面天線(xiàn)，大大降低系統(tǒng)成本，比原用的全向天線(xiàn)增益提高了3dB～4dB，通信距離增大了20%，特別適用于邊際網(wǎng)中的一體化小基站。



3、高速公路覆蓋用的高增益天線(xiàn)



　　海天公司研制的33度、21dB高增益天線(xiàn)比常規(guī)天線(xiàn)高出3dB～5dB，覆蓋距離增加30%。



4、120度雙極化天線(xiàn)



　　使120度扇區(qū)邊緣提高4dB～6dB，有效地改善了扇區(qū)邊緣用戶(hù)的通信能力，而進(jìn)口天線(xiàn)僅有65度、90度雙極化天線(xiàn)。



5、賦形天線(xiàn)。



　　可克服高山站的塔下“黑”問(wèn)題。


摘自《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》